[实用新型]应用于激光投影机的双激光光源模组投影结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像显示技术领域，具体的说是涉及一种应用于激光投影机的投影结构。

背景技术

以激光为光源的投影机已经成为未来投影机的趋势，激光投影机的光源方案基本上有两种，第一种，直接以RGB三色激光为光源，这种方案可以做到非常高的亮度(几万流明的等级)，但是以现在的技术而言，其体积会非常的庞大，而且激光直接投射危险性大，所以只能作为特殊的功能场合固定安装使用，具有一定的局限性；另一种采用RGB三色光，将荧光作为投影机的光源使用，由于从投影机出来的光为荧光粉发出的荧光，所以危险性大大降低，而且激光使用的是半导体激光二极管，体积大大的缩小，同等亮度等级基本上可以做到与传统投影机相当的体积。

目前，在民用和商用领域，多选用第二种“激光激发荧光粉发光”方案为主要应用方案，这种方案的激光投影机光学系统原理如图1所示：

半导体激光二极管A发出的激光经过汇聚光学系统B，再经过波长选择透过反射镜C汇聚到荧光色轮D上，激发荧光粉发光，荧光粉发出的光经过波长选择透过反射镜C反射到另一汇聚光学系统E中，荧光经汇聚系统E汇聚到集光棒F中，经激光棒F均光后经过中继系统G及TIR棱镜H后照射到显示元件DMD I，DMD I反射的光线再经过TIR棱镜H后进入投影镜头J，最终投影屏幕上；其中半导体激光二极管A、汇聚光学系统B、反射镜C、荧光色轮D、汇聚系统E组成的系统称为：激光投影机激光光源模组，集光棒F、中继系统G、TIR棱镜H、DMD I组成的系统称为：光学引擎系统。

但是，实际上激光的能量是非常的高，照射到荧光粉上的光点的温度也会相应的非常高，在持续的激光照射下(即持续的高温环境下)会非常快的劣化失效，为了解决这个问题，通常采用荧光色轮方案，即将荧光粉均匀的涂抹在一个圆盘上，在使用时使圆盘高速旋转达到7200转/秒，这样激光就不会持续的照射在荧光色轮的同一个位置，采用这种办法后荧光粉的寿命可以达到2万小时以上，投影机亮度3000lm的等级使用的荧光色轮的直径大概为50mm到70mm之间，要想做更高亮度(如：6000lm以上)的投影机就需要成倍的增加半导体激光二极管的光功率-----即增加半导体激光二极管的数量，二极管数量成倍的增加意味着光学通光孔径也需要成倍的增加，这样会使整个光学系统设计难度几何次方的增加，成本也会三倍四倍的增加；而且当光功率成倍的增加时，荧光色轮的直径也需要成倍甚至是更多的增加，荧光色轮的直径将达到150mm的等级，甚至更大。这么大直径的荧光色轮在高速(7200转/秒)旋转时使用的稳定性很难保证，而且会使投影机的厚度变得非常的大。上述问题就是现有激光投影机关于高亮度的瓶颈问题基本概况。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种新型的应用于激光投影机的双激光光源模组投影结构，该结构能够不增加荧光色轮的尺寸和投影机本身的体积的条件下，有效提高激光投影机的投影亮度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：

应用于激光投影机的双激光光源模组投影结构，包括：激光光源模组及光学引擎系统，其特征在于：还包括设置于集光棒前端，用于将激光光源模组的入射光源汇集至集光棒的合成棱镜，其中所述的激光光源模组为双激光光源模组；上述两个激光光源模组分别设置于合成棱镜的两侧，使得双激光光源模组发出的两束入射光源经由合成棱镜反射汇集至光学引擎系统的集光棒中，再经由集光棒将光线导入到光学引擎系统的中继系统，最后通过投影镜镜头将画面投影到屏幕上。

所述的合成棱镜由两块结构相同且上下叠加设置的直角梯形台棱镜组成，使得每一反射面对应反射一激光光源模组发出的入射光源，并使得入射光源共同反射到集光棒上。

从结构空间的布局上考虑，上述两块直角梯形台棱镜的反射面优选为相对设置结构。

所述直角梯形台棱镜的反射面的倾斜角度优选45°。

所述集光棒的长度大于两倍的激光光源模组光斑直径，其宽度大于一倍的激光光源模组光斑直径。

本实用新型主要设计思想是：采用双光源系统来解决背景技术中提到的激光投影机高亮瓶颈问题，即采用两套激光光源模组，将两套激光光源模组作为一个“激光光源模组”，利用上述合成棱镜将两个入射光源的光合成后进入集光棒中，再经由集光棒将光线导入到光学引擎系统，最后通过投影镜镜头将画面投影到屏幕上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：